基于新能源汽車產業(yè)發(fā)展對新工科人才培養(yǎng)的思考與實踐

劉景東　曾慶新　袁耀鋒

摘要：為了適應新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，福州大學化學學院積極調整教學目標，改革課程設置，完善實驗條件建設，充實課程內容，形成了一套有效的新工科人才培養(yǎng)體系。相信該培養(yǎng)體系將培養(yǎng)出更多更好的新能源汽車行業(yè)人才。

關鍵詞：新工科；人才培養(yǎng)；目標導向教育

中圖分類號：G645 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）50-0096-02

一、引言

新工科人才要求不僅在某一學科專業(yè)上學業(yè)精深，同時還應具有“學科交叉融合”的特征；不僅能運用所學的知識去解決現(xiàn)有問題，還有能力學習新知識新技術去解決未來發(fā)展出現(xiàn)的問題，這種類型的人才要對產業(yè)與未來技術起到引領作用[1]。顯然，該目標的達到，必須大力發(fā)展本科教育，從本科人才中去挖掘培養(yǎng)[2]。我國現(xiàn)已形成“新工科”建設復旦共識，各高校都在積極培養(yǎng)相關產業(yè)的新工科人才。目前新能源汽車產業(yè)蓬勃發(fā)展，如福建省近期發(fā)布《福建省新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃2017—2020年》，計劃到2020年，新能源汽車產能要達到30萬輛以上，實現(xiàn)新能源汽車全產業(yè)鏈產值突破1800億元。從全國范圍看，國家倡導純電動汽車發(fā)展，市場滲透率逐年上升。這種產業(yè)的發(fā)展，急需大量的適應行業(yè)發(fā)展的新工科人才[3]。

新能源汽車是指用非常規(guī)車用燃料作為主要或次要動力來源，如純電動汽車、插電式混合動力汽車等；或使用常規(guī)車用燃料，但采用新型車載動力裝置，如燃料電池動力車等。新能源汽車的核心部件為動力電池、電機電控，其中動力電池居于發(fā)展的中心地位，其研發(fā)、制作需要既懂電化學基礎理論、又精通電池裝備技術的人才。動力電池人才培養(yǎng)的成敗決定了新能源汽車事業(yè)的成敗，沒有一個強大的中國動力電池產業(yè)人才支撐，就不可能有強大的中國新能源汽車產業(yè)，實現(xiàn)汽車強國的夢想只是一句空話[4]。

新能源汽車電池的技術創(chuàng)新要有整個國家的總體布局，企業(yè)是實現(xiàn)創(chuàng)新的主體。人才更是新能源汽車行業(yè)發(fā)展的重要因素，應該大力發(fā)展新能源汽車電池行業(yè)人才的培養(yǎng)。從福州大學層面來說，一定要創(chuàng)立以提升大學生創(chuàng)業(yè)精神、創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目的的教育教學模式，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)進取精神完美融入到校園文化之中，積極疏導大學生關注行業(yè)動態(tài)，建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)正向激勵機制，逐步地提高大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識，最終實現(xiàn)與企業(yè)“合作辦學、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展”。

從學院層面來說，一定要以建立聯(lián)合實驗室為抓手，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動融入到具體的每個創(chuàng)新實驗設計上，要構建一個體系完整且操作性強的實踐平臺，實現(xiàn)創(chuàng)新實驗、項目申請、人才培養(yǎng)融合一體，共同為新能源汽車電池行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀人才。目前教育部倡導新工科實踐與研究，福州大學化學學院適應政策，調整了對本科生集中實踐性環(huán)節(jié)的訓練，以畢業(yè)生在畢業(yè)后能很快適應新能源汽車電池產業(yè)的崗位為目標，進行了一系列改革。

二、基于學生能力產出的反向課程設置

高校必須一方面把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和大學生就業(yè)緊密結合，另一方面要做好涉及長遠大計的學科建設[5]。新能源汽車電池行業(yè)要求有很深的電化學基礎知識和適應市場研發(fā)能力的較強動手實驗能力的人才[6]。為此，福州大學化學學院開設有關電化學基礎知識的《應用電化學》《鋰離子電池組裝實驗》《新能源汽車鋰電池管理系統(tǒng)實驗》等課程，其中后兩門為實驗課，學生動手實驗的時間占到課程總學時的80%以上。結合集中性實踐環(huán)節(jié)包括：綜合化學實驗180學時，7.5學分，畢業(yè)實習（科研訓練）7學分，畢業(yè)設計（論文）17學分，基本能適應新能源汽車行業(yè)人才培養(yǎng)的需求。其中畢業(yè)實習環(huán)節(jié)，學院積極聯(lián)系新能源汽車電池相關的企業(yè)進行實習，也允許學生自己聯(lián)系相關企業(yè)進行實習；畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，允許學生帶著企業(yè)提出的課題作為學生畢業(yè)論文選題，學院配備相應的校內導師。

加強選修課《應用電化學》教學團隊，《應用電化學》為32學時，2學分，于第6學期開課，每周4學時，配備5位教師組成教學團隊，全面增強學生的電化學知識與鋰電池知識，外聘一名企業(yè)導師，結合生產實際進行講課。新開《鋰離子電池組裝實驗》課，共2學分，48學時；新開《新能源汽車鋰電池管理系統(tǒng)實驗》課，作為學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐必修課，共3學分，72學時。

改革后的實踐性環(huán)節(jié)更注重學生問題導向，企業(yè)實際課題需求導向，綜合實驗的課題設置靈活，不僅以教師的科研課題為背景，也根據企業(yè)需求設置課題。突出以學生為中心，注重提高學生的實踐操作能力。

三、實踐條件建設的完善

福州大學化學學院為了適應培養(yǎng)新工科人才的需要，在實踐條件建設上進行了一系列改革舉措，主要有：（1）《新能源汽車電池管理系統(tǒng)實驗》條件的改善，化學化工實驗教學中心是福州大學“211”工程教學基礎設施重點建設項目之一，為了適應新工科的發(fā)展，專門開設兩間45m2實驗室，按照創(chuàng)業(yè)實踐用實驗室標準裝修，如加裝空調，準備室和實驗室分開等。該實驗室用于學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，學院接受學生提出的課題，對課題完成情況進行評價。（2）建立聯(lián)合實驗室，學院與企業(yè)緊密合作，購進《新能源汽車鋰電池管理系統(tǒng)實驗平臺（THNEDG-3）》，配套經費購買電化學實驗教學相應的儀器設備，如鋰電池系統(tǒng)仿真軟件、鋰電池模塊等。該實驗室能實現(xiàn)合作專業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的教學及實驗環(huán)境；提供每次約30名學員進行教學和實驗的高質量學習及研究環(huán)境；進行教學實驗創(chuàng)新設計，所設計的教學實驗系統(tǒng)覆蓋《應用電化學》《鋰離子電池組裝實驗》《新能源汽車電池管理系統(tǒng)實驗》等課程的特定知識點。該實驗室將同時實現(xiàn)創(chuàng)新實驗、項目申請與人才培養(yǎng)等功能，模擬真實生產環(huán)境，是學生就業(yè)前的預演地點。

四、課程內容的改革

《應用電化學》課程突出化學電源的知識，包括電極過程動力學基礎、實用化學電源分類、性能指標等，把電池的制備及與電池性能相關的電化學知識放在首要位置。學生在完成必修課《物理化學》課程后，完成對電解質溶液理論、可逆電極、可逆電池的理論知識后，在《應用電化學》課程進一步加深化學電源的實踐知識，與2011年版《應用電化學》教學大綱相比，削減金屬腐蝕、電鍍等知識點的學時，加大鉛酸蓄電池等知識點的學時?！朵囯x子電池組裝實驗》突出正極材料制備技術，課堂授課包括鋰離子電池的工作原理、性能指標，正極材料的制備方法（高溫固相法、溶膠凝膠法、水（溶劑）熱合成法等）介紹，約6學時。實驗部分各安排一次正極材料的制備方法實驗和扣式鋰離子電池組裝，約42學時?！缎履茉雌囯姵毓芾硐到y(tǒng)實驗》突出動力電池的容量管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)，包括動力電池性能測試與評價、動力電池建模與仿真，動力電池管理系統(tǒng)平臺參數(shù)使用等。其中理論授課部分12學時，蓄電池測試實驗、上機操作實驗兩者合計60學時。

經過精心選擇課程內容，注意內容的銜接性、實用性和可操作性?；緷M足動力電池相關基礎知識與實踐操作能力，經過一輪的教學實踐后，反映效果良好。

五、結語

適應國家新興產業(yè)發(fā)展的需要，福州大學化學學院積極進行教學改革，調整教學目標，規(guī)劃教學內容，形成有效的新工科人才的培養(yǎng)體系。相信經過幾年的努力，必將使該培養(yǎng)體系符合新能源汽車產業(yè)的發(fā)展需要，為國家培養(yǎng)更多更好的新能源汽車行業(yè)人才。

參考文獻：

[1]教育部.高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知[Z].教高司函[2017]6號.

[2]趙巖，韓芳芳，朱均超，等.基于項目實踐的工科培養(yǎng)模式研究[J].中國輕工教育，2016，（4）：66-69.

[3]王燕妮.新能源汽車社會技術系統(tǒng)發(fā)展分析[J].中國科技論壇，2017，1（1）：69-75.

[4]付甜甜，新能源汽車電池概述[J].電源技術，2014，12（12）：2217-2218.

[5]王占仁，中國高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的學科化特性與發(fā)展取向研究[J].教育研究，2016，3（434）：56-63.

[6]鄭安文，應保勝，郭健忠，等.新能源汽車產業(yè)人才培養(yǎng)課程體系改革與實踐[J].教育教學論壇，2016，10（41）：67-68.